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宇宙膨胀速度是多少?引力波告诉你

时间:2017-10-30 10:03:15  来源: 放大 缩小 默认

  哈勃常数是衡量当前宇宙膨胀速度的重要参数。武汉大学物理科学与技术学院引力波天文学研究团队提出,对透镜化的引力波及其电磁对应体的观测,能大幅提高哈勃常数的测量精度。该成果论文发表在10月27日出版的《自然·通讯》上。

  1929年,美国天文学家埃德温·哈勃发现星系退行速度与它和地球的距离成正比,哈勃常数即为退行速度与距离的比值。该常数常被用来推算遥远天体距离和宇宙年龄。目前主要通过观测Ia型超新星及宇宙微波背景来测量其数值。但两种方法得到的哈勃常数存在明显矛盾。

  科学家认为,双星系统引力波可用来测量哈勃常数,但测量误差较大。利用最新探测到的引力波GW170817及其电磁对应体,科学家进行了这项尝试,误差为15%左右。

  武汉大学研究团队提出的新方法,利用了引力波及其电磁对应体被前景星系透镜化的现象,可将哈勃常数的测量误差缩小到0.68%。

  引力透镜效应,是指电磁波或引力波在大质量天体附近经过时,会像通过透镜时一样发生偏转,从而在观测者眼中形成多个像。论文作者之一、湖北第二师范学院副教授范锡龙表示,通过测量引力波不同像到达观测者的时间延迟,可精确测得其距离。结合引力波电磁对应体提供的红移信息,可推算出哈勃常数。

  “十个被透镜化的引力波和电磁对应体系统可将哈勃常数精度控制在0.68%”,论文第一作者、武汉理工大学副教授廖恺29日接受科技日报记者采访时表示,詹姆斯·韦伯望远镜也将对哈勃常数展开测量,预计误差为2%左右。“这已是在电磁波窗口测量哈勃常数的精度极限。”(记者徐玢)

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